(57)【要約】  リフレクタが、ＬＥＤ光源から出射された光を、ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して前記光軸から離れる側に反射する反射面を有するので、本来有効に利用できなかった例えば周辺光を反射面で適切な方向に反射して拡散レンズに入射させることによって、出射光の有効活用を確保できる。又、このような反射面を用いることでリフレクタを薄型化できると同時に出射光の拡散効果を高めることが出来、これにより拡散レンズの設計の自由度を高めることが出来るから、その薄形化を図ることも出来、もってＬＥＤ照明装置の薄形化を実現できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源から出射される光を反射するリフレクタと、前記リフレクタで反射された光を拡散して出射する拡散レンズとを有し、
前記リフレクタは、前記ＬＥＤ光源から出射された光を、前記ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して前記光軸から離れる側に反射する反射面を有することを特徴とするＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記リフレクタは、前記ＬＥＤ光源から光軸直交方向に離れるに従って光軸直交方向に対する傾きが緩やかになっていく反射面を有することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤ光源と前記反射面との間に、荒し面が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記反射面は、曲面からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
前記反射面は、複数の平面の組み合わせからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
前記拡散レンズは、凹レンズであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
前記リフレクタ及び前記凹レンズの少なくとも一方の光軸方向の厚さが１ｍｍ以上、２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置を複数個有することを特徴とする街路灯。
【請求項９】
ＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源から出射される光を反射するリフレクタと、前記リフレクタで反射された光を拡散して出射する拡散レンズとを有するＬＥＤ照明装置で用いられるＬＥＤ照明装置用光学系であって、
前記ＬＥＤ照明装置用光学系は、前記リフレクタと、前記拡散レンズとを有し、
前記リフレクタは、前記ＬＥＤ光源から出射された光を、前記ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して前記光軸から離れる側に反射する反射面を有することを特徴とするＬＥＤ照明装置用光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）照明装置、街路灯及びＬＥＤ照明装置用光学系に関し、特に配光特性に優れたＬＥＤ照明装置、街路灯及びＬＥＤ照明装置用光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高輝度の白色ＬＥＤが開発され、その薄さ、長寿命、省電力効果などから、照明分野等で白熱灯に置き換わることが期待されている。しかるに、白色ＬＥＤを照明装置として用いる問題点として、白熱灯に比べ個々の照度が小さいということがある。かかる問題については、白色ＬＥＤを複数個用いることで必要な照度を確保できる。【０００３】
一方、例えば街路灯として白色ＬＥＤを用いる場合、その光量分布特性が悪いという問題がある。これに対し特許文献１では、ＬＥＤの光軸方向断面がアーチ型の反射鏡を用いて、ＬＥＤから出射された光束を集光するようにして、光量分布を均一に近づけている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３０３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術ではアーチ型の反射鏡を用いているために、照明装置の光軸方向の厚みが厚く、特に電球や蛍光灯などと比較して相当に薄いＬＥＤを用いたメリットを活かせなくなるという問題がある。【０００６】
加えて、本発明者が行った検討結果によれば、街路灯に求められる照明装置の発光特性としては、光量分布の均一性よりも、むしろ照明範囲の拡大と出射光の有効活用とが要求されていることがわかった。当該要求の観点から特許文献１を見ると、特許文献１の技術では光を集光する性能を有するため、照明範囲が狭い範囲に限定されてしまうという課題もあることがわかった。このような要求に応じて、特許文献１の技術を改変しようとした場合、反射鏡の前面に凹レンズのような拡散レンズを設けることが考えられるが、凹レンズの曲率をきつくせざるを得ない為、照明装置の光軸方向の厚みが厚くなって、ＬＥＤを用いたメリットを更に活かせなくなるという問題がある。【０００７】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ランプに比べ薄いＬＥＤを用いることで薄形構成を実現しつつも、照明範囲の拡大と出射光の有効活用とを確保できるＬＥＤ照明装置、街路灯及びＬＥＤ照明装置用光学系を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載のＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源から出射される光を反射するリフレクタと、前記リフレクタで反射された光を拡散して出射する拡散レンズとを有し、
前記リフレクタは、前記ＬＥＤ光源から出射された光を、前記ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して前記光軸から離れる側に反射する反射面を有することを特徴とする。【０００９】
本発明によれば、前記リフレクタが、前記ＬＥＤ光源から出射された光を、前記ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して前記光軸から離れる側に反射する反射面を有するので、本来有効に利用できなかった例えば周辺光を反射面で適切な方向に反射して拡散レンズに入射させることによって、出射光の有効活用を確保できる。又、このような反射面を用いることでリフレクタを薄型化できると同時に出射光の拡散効果を高めることが出来、これにより拡散レンズの設計の自由度を高めることが出来るから、その薄形化を図ることも出来、もってＬＥＤ照明装置の薄形化を実現できる。例えば、光束を拡散させるためのパワーをレンズとリフレクタとに分散させることが可能となる。このため、拡散レンズの曲率を小さくでき、それを以って拡散レンズの厚みを薄くすることができる。白熱灯を用いた光源等では、白熱灯自体が薄い光源ではないため、光学系全体での薄型化という要求は大きくなかったが、ＬＥＤ光源ではＬＥＤが薄い光源であるため、光学系全体での薄型化ということが非常に大きな要求となるが、本発明が当該要求に応え、ＬＥＤ照明装置の薄型化をより一層促進することを可能とするものである。【００１０】
請求項２に記載のＬＥＤ照明装置は、請求項１に記載の発明において、前記リフレクタは、前記ＬＥＤ光源から光軸直交方向に離れるに従って光軸直交方向に対する傾きが緩やかになっていく反射面を有することを特徴とする。これにより拡散レンズの薄形化を図れる。【００１１】
請求項３に記載のＬＥＤ照明装置は、請求項１又は２に記載の発明において、前記ＬＥＤ光源と前記反射面との間に、荒し面が形成されていることを特徴とする。これによりＬＥＤ照明装置からの出射光の色むらを抑えることができる。特に、ＬＥＤ光源が、青色ＬＥＤと黄色の蛍光体とを有する白色ＬＥＤである場合、当該色むらの課題が大きく、色むらの課題を解決し、より白色に近づけることが求められるが、荒し面を形成することにより、当該要求に答えることが可能となる。【００１２】
請求項４に記載のＬＥＤ照明装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記反射面は、曲面からなることを特徴とする。【００１３】
請求項５に記載のＬＥＤ照明装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記反射面は、複数の平面の組み合わせからなることを特徴とする。【００１４】
請求項６に記載のＬＥＤ照明装置は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記拡散レンズは、凹レンズであることを特徴とする。【００１５】
請求項７に記載のＬＥＤ照明装置は、請求項６に記載の発明において、前記リフレクタ及び前記凹レンズの少なくとも一方の光軸方向の厚さが１ｍｍ以上、２０ｍｍ以下であることを特徴とする。【００１６】
請求項８に記載の街路灯は、請求項１〜７のいずれかに記載のＬＥＤ照明装置を複数個有することを特徴とする。街路灯は支柱の上に取り付けられても良いし、建物やトンネルの天井や壁面に取り付けられても良い。【００１７】
請求項９に記載のＬＥＤ照明装置用光学系は、ＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源から出射される光を反射するリフレクタと、前記リフレクタで反射された光を拡散して出射する拡散レンズとを有するＬＥＤ照明装置で用いられるＬＥＤ照明装置用光学系であって、前記ＬＥＤ照明装置用光学系は、前記リフレクタと、前記拡散レンズとを有し、前記リフレクタは、前記ＬＥＤ光源から出射された光を、前記ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して前記光軸から離れる側に反射する反射面を有することを特徴とする。【００１８】
本発明に係るＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明装置は、ＬＥＤ光源と、ＬＥＤ光源から出射される光を反射するリフレクタと、リフレクタで反射された光を拡散して出射する拡散レンズとを有する。また、ＬＥＤ照明装置用光学系は、ＬＥＤ光源を有さず、リフレクタと拡散レンズとを有するものである。【００１９】
ＬＥＤ光源としては、様々なものを用いることが出来るが、街路灯としては白色ＬＥＤが好ましく用いられる。【００２０】
白色ＬＥＤとしては、青色ＬＥＤチップと青色ＬＥＤチップから発せられた青色光線によって黄色に発光するＹＡＧ蛍光体等の蛍光体を組み合わせたものが好ましく用いられるが、青色ＬＥＤチップ、緑色ＬＥＤチップ及び赤色ＬＥＤチップとを組み合わせて白色光を形成する白色ＬＥＤであってもよい。白色ＬＥＤとしては、例えば特開２００８−２３１２１８号公報に記載されたものを用いることができるが、これに限られない。【００２１】
リフレクタは、ＬＥＤ光源から出射される光を反射するものである。【００２２】
リフレクタの素材としては、ガラスや、環状ポリオレフィン、ポリカーボネート等の熱可塑性の樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂、シリコンなどがある。環状ポリオレフィンやポリカーボネート等の熱可塑性の樹脂を用いる場合、射出成形により製造できるため、製造コストを大幅に低減させることができる。これらの素材によってリフレクタの形状に成形し、その後、表面にアルミニウムや銀等の金属を蒸着して反射面を形成するようにしてもよい。【００２３】
リフレクタは、ＬＥＤ光源から出射された光を、ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して光軸から離れる側に反射する反射面を有する。即ち、図３において矢印の直線で示したように、ＬＥＤ光源から出射された光が集光せずに、拡散するように反射する反射面を有するものである。尚、ＬＥＤ光源の光軸とは、便宜上、ＬＥＤ光源のＬＥＤチップの平面に対して垂直な線としてよい。【００２４】
また、拡散するように反射する反射面は、ＬＥＤ光源から光軸直交方向に離れるに従って光軸直交方向に対する傾きが緩やかになっていく形状であることが好ましい。このような反射面としては、例えば以下の２種類の例を挙げることが出来る。【００２５】
１）  当該反射面が、曲面からなるもの。【００２６】
２）  当該反射面が、複数の平面の組み合わせからなるもの。【００２７】
１）の反射面が曲面からなるものは、図３のＲＰ２、図４のＲＰ２、図５のＲＰ、図６のＲＰ２に示されるような、反射面に接する接線を引いた際に、ＬＥＤ光源から光軸方向に離れるに従って、当該接線と光軸とがなす角度がより大きくなっていくような曲面であることが好ましい。【００２８】
２）の反射面が複数の平面の組み合わせからなるものは図７のＣＰ２、ＣＰ３、ＣＰ４に示されるように、ＬＥＤ光源から光軸に離れるに従って、平面と光軸とがなす角度が大きくなっていくように複数の平面を組み合わせることが好ましい。【００２９】
尚、リフレクタは、ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して光軸から離れる側に反射する反射面に加えて、ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向又は平行な方向に対して光軸に近づく側に反射する反射面を有していてもよい（当該反射面において、ＬＥＤ光源からの全ての光を、ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向又は平行な方向に対して光軸に近づく側に反射しなくてもよく、ＬＥＤ光源からの一部の光を、ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して光軸から離れる側に反射してもよい。少なくとも、ＬＥＤ光源からの射出した光のうち射出角度が光軸に対して８０度以上、９０度以下の光であって当該反射面に到達した光を、ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して光軸から離れる側に反射する面であることが好ましい。７０度以上、９０度以下としてもよい。）。即ち、ＬＥＤ光源から出射された光を光軸方向に、又は、集光するように反射する反射面を有していてもよい。【００３０】
この様なＬＥＤ光源の光軸と平行な方向又は平行な方向に対して光軸に近づく側に反射する反射面は、ＬＥＤ光源から光軸直交方向に離れるに従って光軸直交方向に対する傾きが急になっていく形状であることが好ましい。この場合も、当該反射面は、例えば、図６のＲＰ１に示されるように、曲面からなっていてもよいし、当該反射面が、複数の平面の組み合わせからなっていてもよい。【００３１】
ＬＥＤ光源から射出される光は、指向性があまりないため、光軸に対してほぼ垂直方向に射出される光も存在する。その様な光を光軸方向に近づけるように反射することで、光の利用効率を向上させることができるため好ましい。【００３２】
従って、ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向又は平行な方向に対して光軸に近づく側に反射する反射面は、ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して光軸から離れる側に反射する反射面に比して、よりＬＥＤ光源に近い側に設けられることが好ましい。このことを形状の観点から記載すると、リフレクタは、ＬＥＤ光源に近い側において、ＬＥＤ光源から光軸直交方向に離れるに従って光軸直交方向に対する傾きが急になっていく形状の反射面を有し、ＬＥＤ光源から離れた側において、ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して光軸から離れる側に反射する反射面を有することが好ましい、と言える。【００３３】
また、リフレクタを光軸直交方向から見た際に、反射面が段部を有するようにしてもよい。例えば、図３の段部ＳＴＰ、図４の段部ＳＴＰに示されるように、光軸直交方向又は光軸に略直交方向の段部を有することが好ましい。尚、略直交とは、９０±１０°を意味する。【００３４】
特に、ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向又は平行な方向に対して光軸に近づく側に反射する反射面を、ＬＥＤ光源に近い側に有し、ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して光軸から離れる側に反射する反射面を、ＬＥＤ光源に遠い側に有するリフレクタにおいて、当該２つの反射面の間にその様な段部を有することが好ましい。この時、段部によって、ＬＥＤ光源に遠い側に存在するＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して光軸から離れる側に反射する反射面が、ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向又は平行な方向に対して光軸に近づく側に反射する反射面に比して、光軸直交方向により光軸から離れるような段部とすることが好ましい。当該段部を有することで、ＬＥＤ光源から射出した光のうち、光軸直交方向に近い方向に射出された光は、ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向又は平行な方向に対して光軸に近づく側に反射する反射面において、より光が集光され、光の利用効率を高めつつ、ＬＥＤ光源から射出した光のうち、適度な角度で拡散してそのまま拡散レンズに入射するような光に対しては、ＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して光軸から離れる側に反射する反射面において余計な反射を行なわず、必要に応じて拡散反射を行なえるようになるため好ましい。【００３５】
また、ＬＥＤ光源から出射される光は、光軸方向に射出される光から光軸に対して垂直な方向に射出される光まで多岐に渡るが、光軸に対して垂直な方向に射出される光は、上述したように、反射面によってＬＥＤ光源の平行な方向又は平行な方向に対して光軸に近づく側に反射されることが好ましい。一方で、光軸となす角度が４５°以下の方向に射出される光は反射面によって反射せず、そのまま拡散レンズに到達するようなリフレクタの形状にしてもよい。この様な構成にすることにより、反射による光量損失がないため、光量のロスを抑えることができ好ましい。尚、光軸となす角度が６０°以下の方向に射出される光が反射面によって反射せず、そのまま拡散レンズに到達するようなリフレクタ形状とすると、さらに反射による光量ロスを低減できる。更には、７０°以下としてもよい。【００３６】
また、ＬＥＤ光源とＬＥＤ光源の光軸と平行な方向に対して光軸から離れる側に反射する反射面との間に、荒し面が形成されていることが好ましい。これにより、青色ＬＥＤチップと黄色の蛍光体とからなる白色ＬＥＤにおける色むらを抑えることができ、好ましい。尚、荒し面とは、例えば微小な凹凸を有し、鏡面に対して表面粗度が高くなっており、光を散乱させやすい構造をいう。【００３７】
リフレクタが段部を有する場合、光軸直交方向で段部よりＬＥＤ光源側の面（例えば、図３のＲＰ１や図４のＲＰ１等）を荒し面としてもよい。また、リフレクタが段部を有さない場合でも、ＬＥＤ光源から光軸直交方向に離れるに従って光軸直交方向に対する傾きが急になっていく形状の面（例えば、図６のＲＰ１）を荒し面としてもよいし、単に、リフレクタの面のうち、ＬＥＤ光源側に近い一部分の面を荒し面としてもよい。【００３８】
光軸方向から見たリフレクタの形状は、図８に示すように、長方形又は正方形のリフレクタの本体ＢＤに、円状又は楕円状に反射面ＲＰを設けるような形状が好ましいが、これに限られない。この場合、リフレクタの本体を含め、全面にアルミニウムや銀を蒸着してもよいし、円状または楕円上の反射面部分にのみ、アルミニウムや銀を蒸着してもよい。当該リフレクタを光軸方向ＬＥＤ光源側から見た形状は、図９に示すように、円状または楕円状の開口部ＡＰが見える形状となることが好ましい。【００３９】
また、リフレクタの別な例としては、図１０に示すように、ＬＥＤ光源のチップをはめ込む凹部ＲＣを有していてもよい。【００４０】
次に、拡散レンズについて説明する。【００４１】
拡散レンズは、光軸に対して平行に入射した平行光を発散光として出射できる特性を有するものをいう。例えば、凹レンズ、回折レンズ、フレネルレンズ等が好ましい例として挙げられる。製造上の観点からは、好ましくは凹レンズである。【００４２】
尚、凹レンズは、ＬＥＤ光源側が凹面で、外側は平面である凹レンズであることが好ましい。【００４３】
拡散レンズの素材としては、ガラスや、環状ポリオレフィン、ポリカーボネート等の熱可塑性の樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂、シリコンなどがある。環状ポリオレフィンやポリカーボネート等の熱可塑性の樹脂を用いる場合、射出成形により製造できるため、製造コストを大幅に低減させることができる。【００４４】
光軸方向から見た拡散レンズの形状は、リフレクタの形状に合わせることが好ましい。例えば、リフレクタが長方形又は正方形である場合は、拡散レンズも長方形や正方形とすることが好ましい。但し、反射面の形状に合わせて、円や楕円としてもよい。【００４５】
リフレクタと拡散レンズは、図３に示すように光軸直交方向に重ねあわされることが好ましい。この際、リフレクタと拡散レンズは接着剤等によって接着してもよいし、嵌合部等を有し、嵌合させるようにしてもよい。【００４６】
また、リフレクタ及び拡散レンズの少なくとも一方の光軸方向の厚さが１ｍｍ以上、２０ｍｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、リフレクタ及び拡散レンズを合わせた光軸方向の厚さが１ｍｍ以上、２０ｍｍ以下であることである。ＬＥＤ光源を使用したことによる薄型化のメリットを享受しようとする場合、リフレクタ及び拡散レンズを合わせた光軸方向の厚さが１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であるとより好ましい。【００４７】
また、図２に示されるように、本発明に係るＬＥＤ照明装置を、複数同一平面上に配置し、一つの照明として用いることが好ましい。好ましい用途としては、光を広範囲に照射することが望まれるということが本発明者の検討の結果わかった街路灯や屋外灯等が挙げられる。街路灯は図１に示すように支柱の上に取り付けられても良いし、建物やトンネルの天井や壁面に取り付けられても良い。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、白熱灯等を用いたランプに比べ薄いＬＥＤを用いることによる薄形構成をより一層促進させつつも、照明範囲の拡大と出射光の有効活用とを確保できるＬＥＤ照明装置、街路灯及びＬＥＤ照明装置用光学系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施の形態のＬＥＤ照明装置を用いた街路灯の概略図である。
【図２】街路灯に用いるＬＥＤ照明装置の斜視図である。
【図３】ＬＥＤ照明装置の断面図である。
【図４】実施例１のリフレクタの断面図である。
【図５】実施例２のリフレクタの断面図である。
【図６】変形例のリフレクタの断面図である。
【図７】別な変形例のリフレクタの断面図である。
【図８】リフレクタを光軸方向出射側から見た図である。
【図９】別なリフレクタを光軸方向入射側から見た図である。
【図１０】図９のリフレクタをＸ−Ｘ線で切断して矢印方向に見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態のＬＥＤ照明装置を用いた街路灯の概略図である。図２は、街路灯に用いるＬＥＤ照明装置の斜視図である。図３は、ＬＥＤ照明装置の断面図である。
【００５１】
図１において、道路ＲＤの脇に設置された鈎状の支柱ＰＬの上端には、街路灯ＳＬが配置されている。街路灯ＳＬは、図２に示すように２列×６行のＬＥＤ照明装置ＬＭから形成されている。但し、ＬＥＤ照明装置ＬＭは２列×６行に限らず、種々の列及び行で配置できる。
【００５２】
図３において、ＬＥＤ照明装置ＬＭは、ＬＥＤ光源を有する基板ＳＴと、リフレクタＲＬと、凹レンズＣＬとをこの順序で重ね合わせてなる。支柱ＰＬに取り付けられる基板ＳＴの下面に、ＬＥＤ光源としての発光ダイオードＬＥＤが配置され、不図示の駆動回路に接続されている。基板ＳＴには、リフレクタＲＬが取り付けられている。薄い平板状のリフレクタＲＬは、発光ダイオードＬＥＤ側が小径であるテーパ状の開口ＡＰを有している。開口ＡＰの側面は反射面となっており、具体的には、発光ダイオードＬＥＤに近い第１の反射面ＲＰ１と、発光ダイオードＬＥＤから遠い第２の反射面ＲＰ２と、第１の反射面ＲＰ１の下端と第２の反射面ＲＰ２の上端とを水平に接続する段部ＳＴＰとを有している。即ち、第１の反射面ＲＰ１の下端に対して、第２の反射面ＲＰ２の上端は、光軸直交方向の外側にシフトしている。
【００５３】
第１の反射面ＲＰ１の光軸直交方向に対する平均傾き角は、第２の反射面ＲＰ２の光軸直交方向に対する平均傾き角よりも大きくなっている。又、第１の反射面ＲＰ１及び／又は第２の反射面ＲＰ２は、図３に示す断面で曲線状となっているが、発光ダイオードＬＥＤから光軸直交方向に離れるに従って、光軸直交方向に対する傾きが緩やかになっていくような形状を有すると好ましい。リフレクタＲＬは、樹脂の射出成形によって形成された後、第１の反射面ＲＰ１、段部ＳＴＰ、第２の反射面ＲＰ２にアルミ蒸着等を施すことで形成できる（以下の実施例、変形例でも同様）。
【００５４】
凹レンズＣＬは、樹脂の射出成形によって形成できる。出射側は平面として、塵埃等の汚染に対して洗浄しやすい構成とし、入射側には凹状の入射面ＩＰを形成している。尚、リフレクタＲＬと凹レンズＣＬとでＬＥＤ照明装置用光学系を構成する。
【００５５】
本実施の形態によれば、発光ダイオードＬＥＤから出射される光のうち、光軸から最も離れるように浅い角度で出射される周辺光は、第１の反射面ＲＰ１で反射され、凹レンズＣＬの入射面ＩＰの中央側に向かって入射する。これにより、発光ダイオードＬＥＤから出射される周辺光を有効に活用でき、比較的輝度が小さい発光ダイオードＬＥＤの特性を補うことができる。一方、その次に浅い角度で出射される光は、第２の反射面ＲＰ２で反射され、凹レンズＣＬの入射面ＩＰの周辺側に向かって入射する。以上により、凹レンズＣＬ単独で用いる場合と比較して、光の拡散効果を高めることができ、ＬＥＤ照明装置の出射光のうち周辺出射光の強度を高めることによって、実質的に照明範囲の拡大を行うことが可能となる。又、リフレクタＲＬの拡散効果により、凹レンズＣＬの入射面ＩＰの曲率半径を大きくできるため、凹レンズＣＬの薄形化と出射側の平面化を実現でき、これによりリフレクタＲＬ及び凹レンズＣＬの光軸方向厚さをそれぞれ１〜２０ｍｍと薄くできる。
【実施例】
【００５６】
以下、上述した実施の形態に用いることができるリフレクタの実施例を説明する。リフレクタの反射面は、それぞれ以下の非球面表現式に表に示す係数を代入した数式で規定される、光軸の周りに軸対称な非球面に形成されている。
［非球面表現式］
ｚ＝（ｙ２／Ｒ）／［１＋√｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／Ｒ）２｝］＋Ａ１ｙ＋Ａ２ｙ２＋Ａ３ｙ３＋Ａ４ｙ４＋Ａ５ｙ５＋Ａ６ｙ６＋Ａ７ｙ７＋Ａ８ｙ８＋Ａ９ｙ９＋Ａ１０ｙ１０＋Ａ１１ｙ１１＋Ａ１２ｙ１２＋Ａ１３ｙ１３＋Ａ１４ｙ１４＋Ａ１５ｙ１５＋Ａ１６ｙ１６＋Ａ１７ｙ１７＋Ａ１８ｙ１８＋Ａ１９ｙ１９＋Ａ２０ｙ２０
但し、
ｚ：非球面形状（非球面の面頂点から光軸に沿った方向の距離）
ｙ：光軸からの距離
Ｒ：曲率半径
Ｋ：コーニック係数
Ａ１〜Ａ２０：非球面係数
これ以降（表のデータ含む）において、１０のべき乗数（例えば、２．５×１０−３）を、Ｅ（例えば、２．５×Ｅ−３）を用いて表すものとする。
（実施例１）
実施例１のデータを表１に示す。図４は、実施例１のリフレクタと凹レンズの断面図である。実施例１のリフレクタは、表１に示す非球面の第１の反射面ＲＰ１と、段部ＳＴＰと、表１に示す非球面の第２の反射面ＲＰ２とを有する。段部ＳＴＰは、光軸に直交する平面である。【００５７】
【表１】
2011016320.tif 000003
【００５８】
（実施例２）
実施例２のデータを表２に示す。図５は、実施例２のリフレクタと凹レンズの断面図である。実施例２のリフレクタは、中央から光軸直交方向に離れるに従って、光軸直交方向に対する傾きが漸次緩やかになって行くような非球面形状である反射面ＲＰを有する。実施例２のリフレクタは、実施例１のリフレクタより薄くできるというメリットがある。【００５９】
【表２】
2011016320.tif 000004
【００６０】
図６は、変形例にかかるリフレクタの断面図である。図６に示すリフレクタＲＬにおいては、反射面が変曲点ＨＰを境界として、光源に近い側が凹状の曲面反射面ＲＰ１であり、光源から遠い側が凸状の曲面反射面ＲＰ２となっている。【００６１】
図７は、別な変形例にかかるリフレクタの断面図である。図７に示すリフレクタＲＬにおいては、反射面が、それぞれ光軸に対する角度が異なる４つの円錐反射面ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３，ＣＰ４を連結して不連続的に形成されている。【００６２】
尚、図６のリフレクタＲＬにおいては、光源に最も近い曲面反射面ＲＰ１を、図７のリフレクタＲＬにおいては、光源に最も近い円錐反射面ＣＰ１を、荒し面としても良い。この荒し面からの散乱光により、ＬＥＤ照明装置ＬＭからの出射光の色むらを抑えることができる。尚、荒し面は、図４，５に示すリフレクタにおいても、光源に近い位置に設けることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明のＬＥＤ照明装置は、街路灯に限らず室内灯としても勿論用いることができる。又、リフレクタ及び凹レンズは、例えば図２に示すような形で複数個同時に成形しても良い。荒し面は、リフレクタと別体に形成されても良い。
【符号の説明】
【００６４】
ＡＰ  開口
ＣＬ  凹レンズ
ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３，ＣＰ４  円錐反射面
ＨＰ  変曲点
ＩＰ  入射面
ＬＥＤ  発光ダイオード
ＬＭ  ＬＥＤ照明装置
ＰＬ  支柱
ＲＣ  凹部
ＲＤ  道路
ＲＬ  リフレクタ
ＲＰ１  第１の反射面
ＲＰ２  第２の反射面
ＳＬ  街路灯
ＳＴ  基板
ＳＴＰ  段部
Ｘ  光軸
【図６】
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【図７】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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